Способ эксплуатации скважин Советский патент 1992 года по МПК E21B43/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к области эксплуатации нефтедобывающих скважин, оборудованных электроцентробежными насосами.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) изобретения является способ эксплуатации скважин, включающий откачку электроцентробежным насосом пластового флюида по насосно-компрессор- ным трубам при оборудованном задвижкой затрубном пространстве.

Недостатком данного способа эксплуатации является то, что при работе скважины не учитывают влияние процессов, протекающих в затрубном пространстве скважины, на ее производительность, а также не обеспечивают возможность регулирования этих процессов в затрубном пространстве для увеличения производительности насоса. В результате производительность скважины по нефти остается на низком уровне, что снижает эффективность всего способа эксплуатации.

Целью изобретения является повышение эффективности способа эксплуатации

скважин, оборудованных электроцентробежными насосами, путем обеспечения возможности регулирования режима работы насоса.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе эксплуатации скважин, включающем откачку электроцентробежным насосом пластового флюида по нассс- но-компрессорным трубам при оборудованном задвижкой затрубном пространстве, откачку пластового флюида производят при открытой задвижке на затрубном пространстве и одновременно регистрируют дебит скважины по нефти, а степень открытия задвижки определяют по максимальному значению производительности скважины по нефти.

Изобретение иллюстрируется чертежом.

При работе погружногб центробежного электронасоса в скважине не учитывают влияние различных процессов, протекающих в затрубном пространстве скважины, на производительность насоса. Также не учитывается влияние степени открытия за(Л

С

М

ч ел ел ел о

трубной задвижки на работу насоса. К про- цессам7 протекающим в затрубном пространстве, относятся-накопление и выброс газа, скапливающегося в затрубном пространстве, изменение уровня жидкости-в затрубном пространстве и пр. Неучет влияния этих процессов, а также отсутствие регулирования их в процессе эксплуатации скважины значительно снижают производительность электроцентробежного насоса и скважины в целом. В связи с этим добывная способность скважины остается на низком уровне.

Повысить производительность скважины, оборудованной электроцентробежным насосом ,можно путем регулирования процессов, протекающих в затрубном пространстве скважины 3. Это регулирование может быть осуществлено при помощи задвижки 5, находящейся на затрубном пространстве скважины. В зависимости от степени открытия затрубной задвижки изменяется и производительность скважины. Это связано с изменением режима работы насоса в связи с изменением газонасыщенности флюида у приема насоса, Таким образом, подбирая степень открытия задвижки, при которой наблюдается максимальная производительность скважины по нефти, можно, установив это положение задвижки на затрубном пространстве, эксплуатировать скважину при более высоком дебите нефти, Предлагаемый способ позволяет обеспечить регулирование работы насоса затрубной задвижкой.

В табл. 1 приведены результаты гидродинамических исследований скважины № 17 на площади Мурадханлы.

В табл, 1 Ј - степень открытия задвижки - отношение прямолинейного перемещения штока задвижки при ее открытии к максимально возможному перемещению штока (максимальное перемещение штока соответствует полностью открытой задвижке), Например, е 1/2 - задвижка полуоткрыта; Ј 1 /4 - задвижка открыта на четверть; и т.д.

Как видно из табл. 1, для данной скважины Степень открытиям 1/2 (т.е. задвижка затрубная полускрыта) соответствует наибольшему дебиту скважины по нефти при различных диаметрах устьевых штуцеров 1,

Механизм изменения производительности скважины при изменении степени от- крытия затрубной задвижки заключается в следующем.

Задвижка на затрубном пространстве скважины закрыта полностью(). В этом случае газ, выделяющийся из нефти и направляющийся в затрубное пространство, может начать скапливаться в нем. Скапливаясь, газ начинает оказывать противодавление на жидкость, находящуюся в

затрубном пространстве, и жидкость начинает вытесняться из затрубного пространства к приему насоса. В результате падения уровня жидкости в затрубном пространстве, уменьшается противодавление столба жидкости на забой скважины и ее производительность увеличивается. Еще одной причиной увеличения производительности скважины является то, что к приему насоса поступает дополнительное количество жидкости,вытесняемое из затрубного пространства газом. Однако может быть и тот случай, когда газ из затрубного пространства прорывается к приему насоса и уменьшает подачу насоса, т.к. известно, что попадание в

большом количестве газа в свободном состоянии в насос, значительно снижает его производительность. В этом случае производительность скважины может значительно уменьшиться.

Задвижка на затрубном пространстве скважины полностью открыта (т.е. е 1,0). В этом случае газ, выделяющийся из нефти в свободное состояние и направляющийся в затрубное пространство, все время из него

удаляется;не скапливаясь в нем. При таком режиме эксплуатации газ не будет оказывать противодавление на жидкость, находящуюся в затрубном пространстве. Поэтому либо в затрубном пространстве скважины

начинает подниматься уровень жидкости, который увеличивает противодавление на забой скважины и тем самым уменьшает производительность скважины, либо уровень жидкости остается постоянным,не вытесняясь газом к приему насоса, что также может уменьшить производительность скважины, Однако в зависимости от соотношения газа и жидкости в затрубном пространстве и при полностью открытой

затрубной задвижке может установиться ) благоприятный режим работы насоса, способствующий увеличению производительности скважины (например, газа в затрубном пространстве скапливается

очень много, и его необходимо удалять оттуда как можно больше).

Очевидно, что можно подобрать такую

степень открытия задвижки (Б), при которой процесс в затрубном пространстве установится наиболее оптимальным. Например, часть газа будет удаляться из зэтрубного пространства, а часть оказывать противодавление на уровень жидкости в затрубном пространстве, либо же установится наиболее благоприятный уровень жидкости в нем, и т.д. В этом случае на приеме насоса может установиться оптимальная газонасыщен ность и производительность скважины увеличится.

Требуемая степень открытия задвижки на затрубном пространстве, соответствующая наибольшей производительности скважины по нефти, подбирается по данным исследования скважины. Необходимо изме- рить дебит скважины по нефти при различной степени открытия задвижки (табл. 1) и установить положение задвижки, соответствующее наибольшей производительности скважины по нефти. Из табл. 1, для данной конкретной скважины № 17, максимальной производительности скважины по нефти соответствует положение задвижки е 1 /2 (за- движка полуоткрыта). Установив это положение задвижки на затрубном про- странстве скважины, можно эксплуатировать скважину при повышенном дебите нефти.

Для различных конкретных условий залежей, конструктивных особенностей насо- сов и скважин и т.д., эта степень открытия задвижек должна подбираться индивидуально для каждой скважины. Например, одна скважина может дать наибольшую производительность по нефти при Б 1/2, другая при Ј 3/4 и т.д. Но главной остается принципиальная возможность регулирования производительности скважины,оборудованной электроцентробежным насосом, при помощи задвижки на затрубном про- странстве скважины.

По прототипу не обеспечивают возможность регулирования производительности насоса путем подбора оптимальной степени открытия задвижки на затрубном простран- стве скважины. Мы предлагаем осуществить регулирование производительности насоса путем регистрации изменения дебита скважины по нефти с изменением положения (степени открытия) затрубной задвижки и затем установить задвижку в то положение, при котором наблюдается наибольший дебит скважины по нефти.

Пример. Изменяют степень открытия задвижки на затрубном пространстве сква-

жины и одновременно регистрируют дебит скважины по нефти.

Результаты измерений сводят в табл. 2.

Из табл. 2 выбирают положение (степень открытия) затрубной задвижки, соответствующее максимальной производительности скважины по нефти. Например, из табл. 2 следует, что максимальной производительности скважины по нефти при различных диаметрах устьевых штуцеров соответствует .

Устанавливают положение затрубной задвижки, соответствующее максимальной производительности скважины по нефти. , Для данного примера это значение е составляет 3/4. Эксплуатируют скважину при данном значении к.

По прототипу эксплуатацию скважины, оборудованную электроцентробежным насосом, ведут при полностью открытой за- движке на затрубном пространстве скважины. Как следует из табл. 2, при диаметре устьевого штуцера 3 мм, полностью открытому положению задвижки Ј 1,0 соответствует дабит нефти 10,2 т/сут. По предлагаемому нами способу следует установить Ј 3/4, тогда дебит скважины составит 12,5 т/сут.

Увеличение суточной производительности скважины по нефти:

ДОсут 12,5 - 10,2 2,3 т/сут.

За год дополнительная добыча нефти по этой скважине составит;

АОгод 2,3-365 839,5 т нефти/год.

Формула изобретения

Способ эксплуатации скважин, включающий откачку электроцентробежным насосом пластового флюида по насосно-ксмпрессорным трубам при оборудованном задвижкой затрубном пространстве, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет обеспечения возможности регулирования режима работы насоса, откачку пластового флюида производят при открытой задвижке на затрубном пространстве и одновременно регистрируют дебит скважины по нефти, а степень открытия задвижки определяют по максимальному значению производительности скважины по нефти.

Таблица 1

Изобретение позволяет повысить эффективность способа за счет обеспечения возможности регулирования режима работы насоса. С этой целью откачку пластового флюида производят при открытой задвижке на затрубном пространстве скважины и одновременно регистрируют дебит скважины по нефти. Степень открытия задвижки определяют по максимальному значению производительности скважины по нефти. 1 ил,, 2 табл.

Таблица 2